CC BY
49
ВЛИЯНИЕ ГЕМОДИАЛИЗА НА ПРОЦЕССЫ СВОБОДНО-РАДИКАЛЬНОГО ОКИСЛЕНИЯ У БОЛЬНЫХ ХРОНИЧЕСКОЙ ПОЧЕЧНОЙ НЕДОСТАТОЧНОСТЬЮ
М.В. Осиное, В.Ю. Ахматов*, Л.В. Кривохижина
ЧелГМА, *ГМЛУЗ Челябинская областная клиническая больница,
г. Челябинск
Исследованы процессы свободно-радикального окисления (СРО) у больных ХПН, находящихся на гемодиализе (аппараты «А4008Е» фирмы «Фрезениус», Германия, сеансы по 5 часов 2 раза в неделю, КУч 1,37 ± 0,06). Процессы СРО в плазме, эритроцитах и лейкоцитах периферической крови исследовали методом хемилюминесценции на приборе «ХЛ-003». Установлено, что у больных ХПН до сеанса гемодиализа происходит усиление процессов СРО в плазме и эритроцитах и угнетение оксидативного потенциала лейкоцитов. Процедура гемодиализа частично восстанавливает оксидативные процессы у больных ХПН.
Оксидативный стресс является неотъемлемой составляющей хронической почечной недостаточности (ХПН). Несмотря на давность изучения данного вопроса, имеющиеся в литературе данные неоднозначны. В пользу присутствия оксидативного стресса говорит повышенный уровень продуктов окисления углеводов, липидов и белков в плазме и тканях больных с уремией. В качестве универсальных механизмамов данного явления могут рассматриваться повышение активности НАДФН-оксидазы лейкоцитов и депрессия анти-оксидантной системы [16]. По данным Аппик е1 а1., при уремии изменяется состояние практически всех основных компонентов антиоксидантной системы и маркеров процессов липопероксидации. Повышен уровень диеновых конъюгатов, гидроперекисей липидов, окисленного глютатиона (СББО), соотношение ОББС/ОБН. Уровень креа-тинина и мочевины достоверно коррелирует с содержанием вЗБв и показателем ОББС/СБН [2]. Повышается уровень МДА в плазме, а также активность каталазы, при этом уровень МДА в эритроцитах достоверно не отличается от нормы [11]. Напротив, БтсИш е1 а1. в эксперименте обнаружили, что при модельной ХПН у крыс снижается системный уровень активности каталазы, а активность глютатионпероксидазы остается неизменной [12]. Мембраны эритроцитов больных с предиа-лизной ХПН содержат достоверно меньшее количество плазмалогена - чувствительного маркера оксидативного стресса [13]. В тоже время, базисная терапия при ХПН, представленная программным гемодиализом, вносит определенный вклад в реализацию процессов свободно-радикального окисления (СРО). Цель настоящей работы - исследовать влияние процедуры гемодиализа на процессы СРО у больных с ХПН.
Материалы и методы исследования. Под наблюдением находились 25 больных с терминальной стадией ХПН, получающих гемодиализ-
ную терапию в отделении диализа ГМЛПУЗ ЧОКБ на аппаратах «А4008Е» («Фрезениус», Германия) 2 раза в неделю сеансами по 5 часов, Kt/v 1,37 ±
0,06. Кровь для исследований брали из артериального колена артерио-венозной фистулы до и после сеанса гемодиализа. Группой контроля служили кадровые доноры областной станции переливания крови. Из цельной крови получали плазму, эритроциты и тромбоциты. Процессы СРО исследовали методом хемилюминесцентного анализа (XJI) на приборе «ХЛ-003» [1]. ХЛ плазмы и суспензии эритроцитов индуцировали добавлением 25 мМ раствора Fe2+. ХЛ лейкоцитов исследовали в цельной крови, индуцированное свечение оценивали после адгезии клеток к стеклянной поверхности.
Результаты исследования и их обсуждение. У больных ХПН до диализа зафиксированы неоднозначные изменения процессов СРО в клетках крови. ХЛ цельной крови по показателям свето-суммы снижается в равной степени как в спонтанном, так и в индуцированном режиме (табл. 1). Данный факт свидетельствует об угнетении способности фагоцитов генерировать активные формы кислорода. Результаты других исследователей также свидетельствуют об угнетении функции фагоцитов. Так, Muniz-Junqueira et al. констатируют снижение функции нейтрофилов у больных ХПН до диализа более чем в 10 раз по сравнению с контролем [9]. Предположительно, уремические нейтрофилы имеют дефект доставки энергии к НАДФН-оксидазной системе. Реакция нейтрофилов на такие стимуляторы, как формил-метионин-лейцин-фенилалалнин, Staphilococcus aureus, фор-бол-миристил-ацетат снижена до диализа [15].
Наряду с этим, отмечена активация процессов СРО в эритроцитах. Процессы СРО в эритроцитах возросли в 4,8 раза (табл. 2). Основным субстратом для процессов СРО в эритроцитах являются липиды цитоплазматической мембраны, состояние которых во многом определяет функциональную
Проблемы здравоохранения
Таблица 1
Влияние гемодиализа на показатели хемилюминесценции лейкоцитов у больных ХПН (М ± m; s)
Показатели светимости, *105 фагоцитов Группы сравнения
Группа 1 контроль п = 29 Группа 2 до диализа п = 25 Группа 3 после диализа п = 25
Светосумма спонтанная, у.е. • мин 21,16 ± 4,75; 25,58 3,44 ± 0,78; 4,24* 10,79 ±2,83; 15,08**
Максимальная светимость спонтанная, у.е. 3,73 ±0,81; 4,31 0,96 ±0,24; 1,29* 2,03 ± 0,36; 1,94**
Светосумма индуцированная, у.е. • мин 110,84 ±7,77; 41,84 17,95 ±2,08; 11,29* 23,27 ± 6,39; 34 42*. **
Максимальная светимость индуцированная, у.е. 11,00 ±0,89; 4,35 5,33 ±0,52; 2,83* 5,77 ± 0,69; 3,72*.**
Примечание: здесь и далее *-р<0 ,05 при сравнении с группой 1; ** - р < 0,05 при сравнении с группой 2 по критерию Стьюдента (и - критерию Манна-Уитни, - критерию Вилкоксона).
Таблица 2
Влияние гемодиализа на показатели хемилюминесценции эритроцитов у больных ХПН (М ± m; s)
Показатели Группы сравнения
Группа 1 контроль п= 13 Группа 2 до диализа п = 25 Группа 3 после диализа п = 25
Максимальная светимость, у.е. 0,95 ±0,12; 0,41 4,54 ±0,79; 3,98* 2,07 ± 0,44; 2,21* (U)** (W)
Светосумма, у.е. • мин 5,23 ±0,57; 1,90 32,03 ± 5,39; 26,98* 17,68 ±4,93; 24,63* (U) ** (W)
активность клеток в целом. Установлено, что эритроциты больных на гемодиализе характеризуются нарушением липидного состава: повышением соотношения 7-кетохолестадиен / холестерин, снижением соотношений арахидонат/холес-терин и докозагексанат/холестерин [6]. Gwozdinski et al. с помощью спиновых ловушек обнаружили усиление генерации свободных радикалов в мембране эритроцита у больных ХПН и сопутствующее снижение подвижности мембранных белков [5]. При этом в эритроцитах повышено содержание глютатион-редуктазы и восстановленного глюта-тиона, которые снижаются после диализа [14].
Интегральный показатель процессов СРО -XJI плазмы достоверно возрастала (табл. 3). Литературные данные относительно базального состояния свободнорадикальных процессов у больных ХПН противоречивы. Так, Ward и McLeish считают, что активация СРО присутствует как у больных с ХПН, так и на диализе и связана только с наличием уремии, а факт проведения диализа не оказывает влияния на эти процессы [17]. Полагают, что диализ лишь усиливает оксидативный стресс, присутствующий при уремии [4],
Таким образом, можно констатировать, что у больных ХПН до сеанса гемодиализа происходит усиление процессов СРО в плазме и эритроцитах и угнетение оксидативного потенциала лейкоцитов.
Процедура гемодиализа приводила к полному восстановлению спонтанной активности фагоцитов и частичному восстановлению их функционального резерва (табл. 1). Другие исследователи также установили восстановление функции фагоцитов после диализа без достижения нормального уровня [8]. Причем, качественные изменения активности лейкоцитов после диализа во многом определяются типом диализной мембраны. Если диализ осуществляется на комплемент-активи-рующих (купрофановых) мембранах, функция клеток еще больше угнетается. В данном случае используется полисульфоновая мембрана, не оказывающая негативного воздействия на лейкоциты. Отмеченные факты позволяют трактовать метаболические изменения в нейтрофилах до и после диализа как следствие уремической интоксикации и детоксикации. На роль одного из механизмов претендует антиапоптический эффект эфферентной терапии. Так, активность апоптоза нейтрофи-лов, усиливающаяся у больных с ХПН, возвращается к норме после начала регулярного диализа [10].
После процедуры гемодиализа в эритроцитах уменьшаются процессы СРО по показателям ХЛ (табл. 2). Однако интенсивность СРО в клетках все-таки остается выше, чем в контрольной группе. Описанная у больных с терминальной ХПН утрата фосфолипидной асимметрии мембраны,
96
Вестник ЮУрГУ, № 16, 2007
Оси ков М. В., Ахматов В.Ю., Кривохижина J1.B.
Влияние гемодиализа на процессы свободно-радикального окисления у больных...
Таблица 3
Влияние гемодиализа на показатели хемилюминесценции плазмы у больных ХПН (М ± m; s)
Группы сравнения
Показатели Группа 1 Группа 2 Группа 3
контроль до диализа после диализа
. п= 13 п = 25 п = 25
Максимальная 2,58 ±0,14; 3,95 ± 0,20; 3,34 ±0,14;
светимость, у.е. 0,52 1,01* 0,72*' ** (W)
Спонтанная светимость, 0.89 ± 0.08: 1,47 ±0,08; 1,20 ±0,06;
у.е. • мин 0.29 0,38* (U) 0,29* (U) ** (W)
характеризующаяся экстернализацией фосфати-дилсерина, становится еще более выраженной при гемодиализе, а степень ее отрицательно коррелирует с концентрацией гемоглобина и гематокритом [7]. При этом удаление ряда уремических токсинов из крови приводит к снижению экстернали-зации фосфатидилсерина [3]. Процессы СРО в плазме после диализа статистически значимо снижаются без достижения уровня контрольной группы (табл. 3).
Таким образом, в целом больные ХПН, получающие диализную терапию, находятся в состоянии оксидативного стресса, который частично корригируется процедурой гемодиализа
Литература
1. Фархутдинов, P.P. Хемтюминисцентные методы исследования свободнорадикального окисления в биологии и медицине / Р.Р Фархутдинов,
В.А. Лиховских. - Уфа, 1998. — 90 с.
2. Annuk, М. Oxidative stress markers in pre-uremic patients / M. Annuk, B. Fellstrom, O. Aker-blom et al. // Clin. Nephrol. - 2001. — Vol. 56(4). -P. 308-314.
3. Bonomini, M. Removal of uraemic plasma factor(s) using different dialysis modalities reduces phosphatidylserine exposure in red blood cells. / M. Bonomini, E. Ballone, S. Di St ante et al. // Nephrol. Dial. Transplant. -2004. - Vol. 19(1). - P. 68-74.
4. Chugh, S.N. Evaluation of oxidative stress before and after haemodialysis in chronic renal failure / S.N. Chugh, S. Jain, N. Agrawal et al. // J. Assoc. Physicians India. -2000. - Vol. 48(10).-P. 981-984.
5. Gwozdzinski, K. Changes in red blood cell membrane structure in patients with chronic renal failure / K. Gwozdzinski, M. Janicka, J. Brzeszczynska et al. //Acta Biochim. Pol. - 1997. - Vol. 44(1). -P. 99-107
6. Hashimoto, H. Lipid abnormalities of erythrocyte membranes in hemodialysis patients with chronic renal failure / H. Hashimoto, T. Mio, K. Sumino // Clin. Chim. Acta. - 1996. - Vol. 252(2). -P 137-145.
7 Kong, О Y Loss of phospholipids asymmetry in red blood cells contributes to anemia in uremic patients / QY. Kong, X. Wu, J. Li et al. // Adv. Perit. Dial.-2001 -Vol. 17 - P. 58-60.
8. Mahajan, S. Phagocytic polymorphonuclear
function in patients with progressive uremia and the effect of acute hemodialysis / S. Mahajan, O P. Kalra, K.T. Asit et al. // Ren. Fail. - 2005. - Vol. 27(4). -P. 357-360.
9. Muniz-Junqueira, M.I. Acute and chronic influence of hemodialysis according to the membrane used on phagocytic function of neutrophils and monocytes and pro-inflammatory cytokines production m chronic renal failure patients /M.I. Mumz-Junqueira,
C. Braga Lopes, C.A. Magalhaes et al. // Life Sci. -2005. - Vol. 77(25). -P. 3141-3155.
10. Sardenberg, C. Effects of uraemia and dialysis modality on polymorphonuclear cell apoptosis and function / C. Sardenberg, P. Suassuna, M.C. An-dreoli et al. // Nephrol. Dial. Transplant. - 2006. -Vol. 21(1). -P. 160-165.
11. Da Silva, A.C. Oxidative stress and delta-ALA-D activity in chronic renal failure patients /A.C. da Silva, J.B. Rocha, A.L. Morsch et al. // Biomed. Pharmacother. -2007 - Vol. 61(2-3).-P. 180-185.
12. Sindhu, R.K Expression of catalase and glutathione peroxidase in renal insufficiency / RK. Sindhu, A. Ehdaie, F. Farmand et al. // Biochim. Biophys. Acta.-2005. - Vol. 1743(1-2). -P. 86-92.
13. Stenvinkel, P. A study of plasmalogen as an index of oxidative stress in patients with chronic renal failure. Evidence of increased oxidative stress in malnourished patients / P. Stenvinkel, I. Holmberg, O. Heimburger et al. // Nephrol. Dial. Transplant. -1998. - Vol. 13(10). -P 2594-2600.
14. Stepniewska, J. Erythrocyte antioxidant defense system in patients with chronic renal failure according to the hemodialysis conditions / J. Stepniewska, B. Dolegowska, K. Ciechanowski et al. // Arch. Med. Res. -2006. - Vol. 37(3). -P 353-359.
15. Vanholder, R. Contributing factors to the inhibition of phagocytosis in hemodialyzed patients / R. Vanholder, W. Van Biesen, S. Ringoir // Kidney Int. - 1993. - Vol. 44(1). -P. 208-214.
16. Vaziri, N.D. Oxidative stress in uremia: nature, mechanisms, and potential consequences / N.D. Vaziri // Semin. Nephrol. - 2004. - Vol. 24(5). -P. 469-473.
17. Ward, R.A. Oxidant stress in hemodialysis patients: what are the determining factors? / RA. Ward, K.R. McLeish // Artif. Organs. - 2003. - Vol. 27(3). — P. 230-236.
